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DDL：數(shù)據(jù)定義 DML：數(shù)據(jù)操縱 DCL：數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言集成在一起（權(quán)限控制，完整性控制） 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言--SQL（Structured Query Language），ANSI解釋為Standard Query Language。 SQL是一種高度的非過(guò)程化語(yǔ)言（僅有What，不問(wèn)How）。 交互式和嵌入式兩種使用方式，統(tǒng)一的語(yǔ)法結(jié)構(gòu) 語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，易學(xué)易用 完成核心功能只有9個(gè)動(dòng)詞： 數(shù)據(jù)查詢： SELECT 數(shù)據(jù)定義： CREATE，DROP，ALTER 數(shù)據(jù)操縱： INSERT，DELETE，UPDATE 數(shù)據(jù)控制： GRANT，REVOKE SQL數(shù)據(jù)定義功能 定義和修改基本表（定義模式）： CREATE TABLE DROP TABLE ALTER TABLE 定義視圖（定義外模式）： CREATE VIEW DROP VIEW 定義索引（定義內(nèi)模式）： CREATE INDEX DROP INDEX 說(shuō)明：視圖是從基本表導(dǎo)出的虛表，索引依賴于基本表，SQL沒(méi)有修改視圖和索引的操作，可通過(guò)先刪除，再創(chuàng)建達(dá)此目的。 基本表的定義和修改 1，定義：基本格式為 CREATE TABLE 表名（列名1 類(lèi)型 [列級(jí)完整性約束] [，列名2 類(lèi)型 [列級(jí)完整性約束]…）； CREATE TABLE S（ S# CHAR（3） NOT NULL UNIQUE， SN CHAR（15）， SD CHAR（15），） 其中，NOT NULL---不允許取空值，UNIQUE---取值唯一 SQL支持空值的概念。允許空值的列未輸入數(shù)據(jù)時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)置為空值。 SQL支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型隨系統(tǒng)不同而有所差異。 2，修改基本表 增加列： ALTER TABLE 表名 ADD 列名 類(lèi)型 [完整性約束]； （不支持NOT NULL選擇） 例如：ALTER TABLE S ADD SD INT； 修改列 ALTER TABLE 表名 MODIFY 列名 類(lèi)型； 例如：ALTER TABLE S MODIFY SD CHAR（20）； 刪除完整性約束 ALTER TABLE 表名 DROP 完整性約束名； 注意：不能刪除列，新增列的值一律為空值， 可增加列寬，但一般不能減小列寬，修改可能會(huì)破壞已有數(shù)據(jù)。 在定義基本表時(shí)要考慮充分。 3，刪除 DROP TABLE 表名； 注意：刪除基本表時(shí)，表中的數(shù)據(jù)、建立在表上的索引和視圖將一并被刪除，因此應(yīng)格外小心。 4，索引的建立和刪除 由DBA或表的屬主進(jìn)行，存取數(shù)據(jù)時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)選取合適的索引作為存取路徑，用戶不必也不能選擇索引。 5，創(chuàng)建索引 CREATE [ UNIQUE ] [CLUSTER] INDEX 索引名 ON 表名（列名 ASC/DESC，列名 ASC/DESC）…； 其中ASC為升序，DESC為降序。 如 CREATE UNIQUE INDEX XSNO ON S（S#）； CREATE UNIQUE INDEX SCNO ON SC（SNO ASC，CNO DESC）； 6，刪除索引 DROP INDEX 索引名； SQL數(shù)據(jù)操縱----查詢 查詢是數(shù)據(jù)庫(kù)的核心操作。SQL僅提供了唯一的語(yǔ)句SELECT，其使用方式靈活，功能非常豐富。 SELECT [ALL | DISTINCT] * | 目標(biāo)列 FROM 基本表（或視圖） [ WHERE 條件表達(dá)式 ] [ GROUP BY 列名1 [ HAVING 內(nèi)部函數(shù)表達(dá)式 ] ] [ ORDER BY 列名2 ASC/DESC ]； 其中，上面的語(yǔ)句中，”＊“代表全部字段，“?”相當(dāng)于投影 From 后面的語(yǔ)句，表示被查詢的表。 Where 表示選擇/連接。 Having 表示：滿足條件的組才輸出。 ASC/DESC：表示對(duì)查詢結(jié)果的排序。 1，簡(jiǎn)單查詢 例如1：求選修了課程的學(xué)生學(xué)號(hào) SELECT DISTINCT S# FROM SC； //從結(jié)果中去掉重復(fù)的元組 例2：SELECT的后面可以是表達(dá)式。 如求計(jì)算機(jī)系學(xué)生的學(xué)號(hào)和出生年份： SELECT S#，'Birthday：’，2000-SA FROM S WHERE SD='CS’； 例3：連續(xù)范圍查詢，使用BETWEEN （NOT BETWEEN） SELECT S#，SA FROM S WHERE SA BETWEEN 20 AND 22； //即求20到22歲之間的學(xué)生學(xué)號(hào)和年齡 例4：離散范圍查詢，使用 IN （NOT IN） SELECT * //星號(hào)表示無(wú)投影 FROM S WHERE SD IN （'MA’，'CS’）； //相當(dāng)于若干'OR’的縮寫(xiě) // SD='MA’ OR SD='CS’ 例5：模糊查詢，使用 LIKE （NOT LIKE） SELECT * FROM S WHERE SN LIKE '%清%’； //查姓名中有'清’字的學(xué)生 DB2中，下劃線 '_’表示匹配任何單個(gè)字符 百分號(hào)'%’表示匹配任何字符串 其它語(yǔ)言中, 常用 '?’ 常用 '*’ 例6: 涉及空值的查詢 , IS NULL （IS NOT NULL） SELECT S#, C# FROM SC WHERE G IS NULL ; 2，連接查詢：涉及至少兩個(gè)表的查詢 SQL中沒(méi)有專門(mén)的JOIN命令，而是靠SELECT語(yǔ)句中的 WHERE子句來(lái)達(dá)到連接運(yùn)算的目的，因此更加靈活、簡(jiǎn)便。 用來(lái)連接兩個(gè)表的條件稱為連接條件或連接謂詞。 注意：在多個(gè)表中出現(xiàn)的列名，必須用表名限定，僅在一個(gè)表中出現(xiàn)的屬性，可省略表名。 SELECT S.S#, SN, G //此處，必須要用表名限定，因?yàn)榇肆忻诙鄠€(gè)表中出現(xiàn)了。 FROM S, SC WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#='C1’; 3，使用外連接查詢時(shí) 求每個(gè)學(xué)生選修的課程及成績(jī)。 SELECT S.S#, SN, C#, G FROM S, SC WHERE S.S# = SC.S#（＊） ; //有些數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用+ ， 有些將*放在=前后，*=、=* 。 4，嵌套查詢（子查詢）--SELECT-FROM-WHERE 查詢塊嵌入另一個(gè)查詢塊中 （1）嵌套查詢由內(nèi)向外處理 （2）SQL允許多層嵌套 （3）嵌套查詢中最常用的 謂詞是IN （4）嵌套查詢層次分明、 容易理解 5，UNION查詢 （1）用UNION查詢時(shí)，每個(gè)子查詢選擇的目標(biāo)列必須相同， 但所基于的表可以不同 （2）UNION查詢實(shí)際上是將幾個(gè)子查詢的結(jié)果合并在一起 （3）UNION查詢時(shí)自動(dòng)去掉重復(fù)的行 （4）可以通過(guò)將各子查詢的限制條件合并而將UNION查詢 變成一個(gè)單一查詢 庫(kù)函數(shù)（聚集函數(shù)） COUNT 統(tǒng)計(jì)一列中的（NOT NULL）值的個(gè)數(shù) COUNT（*） 計(jì)算記錄個(gè)數(shù) SUM 對(duì)一列求和 AVG 對(duì)一列求平均值 MAX 對(duì)一列求最大值 MIN 對(duì)一列求最小值 將表按列的值分組，列的值相同的分在一組，產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果行。GROUP BY常 和庫(kù)函數(shù)一起使用，用于分組統(tǒng)計(jì)。 WHERE是選擇記錄的條件； HAVING是選擇分組的條件且必須和GROUP BY一起使用。 庫(kù)函數(shù)只能作用于HAVING和目標(biāo)列，而不能用于WHERE。 SQL數(shù)據(jù)操縱----數(shù)據(jù)更新 1，插入數(shù)據(jù) 插入單個(gè)元組 INSERT INTO 表名 [（字段名 [，字段名 ] … ] VALUES （常量 [，常量] … ] ； 例1：插入一條選課記錄（S1，C5）。 INSERT INTO SC（S#，C#） VALUES（'S1’，'C1’）； 說(shuō)明： ★ 當(dāng)在INTO后面僅指定部分屬性列時(shí)，插入記錄后其它列的值為空值； ★ 如果INTO后面沒(méi)有指定屬性列，則必須按表列的定義次序?yàn)槊總€(gè)列指定一個(gè)值； ★ 具有NOT NULL屬性的列，必須指定值。 2，修改數(shù)據(jù) UPDATE 表名 SET 列名 = 表達(dá)式[，列名 = 表達(dá)式]… [WHERE 條件]； 說(shuō)明： ★ 當(dāng)省略WHERE子句時(shí)，修改表中所有記錄，否則僅修改滿足條件的記錄； ★ 條件也可以使用子查詢。 3，刪除數(shù)據(jù)： DELETE FROM 表名 [ WHERE 條件 ]； 只能刪除表記錄，不刪除表結(jié)構(gòu)。無(wú)條件時(shí)，刪除全部記錄，僅剩一個(gè)空表；有條件時(shí)刪除滿足條件的記錄。 為物理刪除命令。 刪除表結(jié)構(gòu)用DROP TABLE。 4，更新操作與數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性 增、刪、改操作只能對(duì)一個(gè)表操作，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)的不一致性。 例如： 刪除“物理”課程的全部信息，需使用兩個(gè)操作實(shí)現(xiàn)，刪除C表的課程記錄和刪除SC表的選課記錄。若在完成第一個(gè)操作后發(fā)生意外，致使第二個(gè)操作未能實(shí)現(xiàn)，則造成數(shù)據(jù)庫(kù)的不一致。因?yàn)镾C中的物理課程號(hào)還存在，而被參照的C表中已沒(méi)有該課程號(hào)的課程了。所以應(yīng)保證這兩個(gè)操作要么全做，要么全不做，為此，在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中引入了事物的概念。 為保證數(shù)據(jù)的一致性，大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般都提供若干策略： 刪除主表（被參照表）中的數(shù)據(jù)時(shí) （1）自動(dòng)刪除參照表中的相應(yīng)數(shù)據(jù)； （2）檢查參照表中是否有數(shù)據(jù)參照，若有則拒絕刪除。 向參照表中插入數(shù)據(jù)時(shí) 檢查所有被參照表中是否有被參照的信息，若沒(méi)有則拒絕插入。 修改主表中的被參照字段 檢查參照表中是否有數(shù)據(jù)參照，若有則拒絕修改。 SQL數(shù)據(jù)控制功能 數(shù)據(jù)控制功能包括事物管理功能和數(shù)據(jù)保護(hù)功能。即 數(shù)據(jù)的安全性、完整性、事務(wù)控制、并發(fā)控制和恢復(fù)功能。 一、授權(quán) 1、機(jī)制：大的DBMS中有一個(gè)超級(jí)用戶DBA，其他用戶能否存在、對(duì)某類(lèi)數(shù)據(jù)具有何種操作權(quán)力是由DBA決定的，系統(tǒng)提供授權(quán)機(jī)制。執(zhí)行過(guò)程為： （1）用數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言把授權(quán)決定告知系統(tǒng)； （2）系統(tǒng)把授權(quán)的結(jié)果存入數(shù)據(jù)字典； （3）當(dāng)用戶提出 操作請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)授權(quán)情況進(jìn)行檢查， 以決定是否執(zhí)行。 2、權(quán)力的授予與收回 授予： GRANT 權(quán)力 [，權(quán)力 ] … [ ON 對(duì)象類(lèi)型 對(duì)象名 ] //若干權(quán)力和操作對(duì)象 TO 用戶名 [，用戶名] … //獲得權(quán)力的對(duì)象 [ WITH GRANT OPTION ]； //有此項(xiàng)，被授權(quán)用戶可再授權(quán)給其他用戶 收回： REVOKE 權(quán)力 [，權(quán)力 ] … [ ON 對(duì)象類(lèi)型 對(duì)象名 ] FROM 用戶名 [，用戶名] …； 數(shù)據(jù)庫(kù)的屬主、表的屬主、數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的屬主在他創(chuàng)建的對(duì)象上具有一切可能的權(quán)力，其他用戶得不到主人的授權(quán)就不能在該對(duì)象上操作； · SQL的授權(quán)機(jī)制十分靈活，各種系統(tǒng)又作了適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充， 使用十分方便； ? SQL的安全性控制除了上述授權(quán)機(jī)制外，還可設(shè)置口令進(jìn)一步保密。 嵌入式SQL 一、SQL的使用方式 1、交互式：在終端上每輸入一條SQL語(yǔ)句，系統(tǒng)立即執(zhí)行，然后等待用戶輸入下一條語(yǔ)句。 2、自編程式：在實(shí)際的DMBS中，都對(duì)SQL進(jìn)行了擴(kuò)充，增加了條件、循環(huán)等控制語(yǔ)句，并提供編程機(jī)制。如SYBASE中，用戶可以編寫(xiě)存儲(chǔ)過(guò)程并調(diào)用它。 3、嵌入式（嵌入到某種主語(yǔ)言中使用）： 宿主語(yǔ)言負(fù)責(zé)：運(yùn)算、處理、流程控制等 SQL負(fù)責(zé)：數(shù)據(jù)庫(kù)操作 二、嵌入式SQL使用時(shí)的問(wèn)題 必須解決和主語(yǔ)言相互配合、連接等問(wèn)題 1、標(biāo)識(shí)SQL語(yǔ)句 用前綴，如EXEC SQL或$等，標(biāo)記SQL語(yǔ)句的開(kāi)始； 用END-EXEC或分號(hào)'；’等標(biāo)記SQL語(yǔ)句的結(jié)束。 SQL語(yǔ)句標(biāo)識(shí)是通知主語(yǔ)言的預(yù)編譯程序?qū)QL語(yǔ)句轉(zhuǎn)化為等價(jià)的主語(yǔ)言語(yǔ)句，然后再由編譯程序形成目標(biāo)代碼 2、SQL語(yǔ)句與主語(yǔ)言之間的通信 （1）通過(guò)SQL通信區(qū)（SQLCA）將SQL語(yǔ)句的執(zhí)行狀態(tài)傳遞給主語(yǔ)言。 SQLCA是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中有一個(gè)重要變量SQLCODE，存放SQL語(yǔ)句是否執(zhí)行成功的信息，每執(zhí)行一個(gè)SQL語(yǔ)句，主語(yǔ)言都應(yīng)測(cè)試該變量。 （2）SQL語(yǔ)句中可使用主語(yǔ)言的程序變量（叫主變量），但要加前綴標(biāo)志，一般用冒號(hào)'：’。 （3）SQL語(yǔ)句和主語(yǔ)言的數(shù)據(jù)交換一般通過(guò)字段變量和主變量進(jìn)行，但兩者數(shù)據(jù)類(lèi)型要匹配. （4）一個(gè)SQL語(yǔ)句可以產(chǎn)生一組記錄，而主語(yǔ)言一次只能處理一個(gè)記錄，為此需協(xié)調(diào)兩種方式： 辦法：用游標(biāo)（Cursor），有的叫位置指針 （5）通常用CONNECT語(yǔ)句來(lái)連接（申請(qǐng)使用）數(shù)據(jù)庫(kù) 關(guān)系系統(tǒng)及其查詢優(yōu)化 一、關(guān)系系統(tǒng)的定義 1、關(guān)系模型： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 關(guān)系（二維表） 數(shù)據(jù)操縱： 關(guān)系代數(shù)（或關(guān)系演算） 完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性 2、關(guān)系系統(tǒng)的定義 * 關(guān)系系統(tǒng)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱 * 從概念上講，支持關(guān)系模型的系統(tǒng)稱為關(guān)系系統(tǒng)。 * 按最小要求定義關(guān)系系統(tǒng)： 一個(gè)系統(tǒng)稱為關(guān)系系統(tǒng)，當(dāng)且僅當(dāng) （1）支持關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； （2）支持選擇、投影和連接運(yùn)算。 對(duì)運(yùn)算不要求定義任何物理存取路徑。 關(guān)系上完備的系統(tǒng)： 支持關(guān)系結(jié)構(gòu)， 支持所有的關(guān)系代數(shù)操作 如：SYBASE、ORACLE、DB2 全關(guān)系系統(tǒng)：支持關(guān)系模型的所有特征 如：SYBASE、ORACLE、DB2等系統(tǒng)已接近這個(gè)目標(biāo) 三、全關(guān)系系統(tǒng)的十二條基本準(zhǔn)則 基礎(chǔ)（準(zhǔn)則 0）：關(guān)系型DBMS必須能完全通過(guò)它的關(guān)系能力來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù) //在關(guān)系一級(jí)上支持?jǐn)?shù)據(jù)的插入、刪除、修改，沒(méi)有任何操作必須通過(guò)非關(guān)系的能力才能實(shí)現(xiàn)。 準(zhǔn)則1：信息準(zhǔn)則。邏輯上可用一種方法（表中的值）來(lái)表示所有信息。 //用戶數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、索引、應(yīng)用元數(shù)據(jù)統(tǒng)一用表格來(lái)表示 好處：u 提高用戶生產(chǎn)率 u 便于DBA維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù) u 便于與其它軟件接口 關(guān)系系統(tǒng)的查詢優(yōu)化 關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言只需用戶指出“干什么”，不必指出“怎么干”，為什么能做到這一點(diǎn)？ 一個(gè)重要原因就是系統(tǒng)能自動(dòng)進(jìn)行查詢優(yōu)化。 查詢優(yōu)化的總目標(biāo)： 選擇有效的策略，求得給定的關(guān)系表達(dá)式的值 事物管理--數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)技術(shù) 作為一個(gè)完善的DBMS，應(yīng)該提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)保護(hù)功 能來(lái)保證數(shù)據(jù)的安全可靠和正確有效！ 數(shù)據(jù)保護(hù)也叫數(shù)據(jù)控制，主要包括： 數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)，并發(fā)控制，數(shù)據(jù)的安全性，數(shù)據(jù)的完整性。 1，事務(wù)（transaction） 一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)操作序列(主要是更新操作)，是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的基本邏輯單元。 這些操作要么都做，要么都不做，是一個(gè)不可分割的執(zhí)行單位。 事務(wù)標(biāo)記: BEGIN TRANSACTION （事務(wù)開(kāi)始） COMMIT （事務(wù)提交：事務(wù)完成了其包含的所有活動(dòng)，正常結(jié)束） 或 ROLLBACK（事務(wù)回滾（中止）：撤消已做的所有操作，回到事務(wù)開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)） 2，事務(wù)應(yīng)具有的性質(zhì) 1）原子性（Atomicity）：事務(wù)執(zhí)行時(shí)的不可分割性，即事務(wù)所包含的活動(dòng)要么都做，要么都不做。 若事務(wù)因故障而中止，則要設(shè)法消除該事務(wù)所產(chǎn)生的影響，使數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到該事務(wù)執(zhí)行前的狀態(tài)。 （2）一致性（Consistency）：事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的作用應(yīng)使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致?tīng)顟B(tài)到另一個(gè)一致?tīng)顟B(tài)。 （3）隔離性（Isolation）： 多事務(wù)并發(fā)執(zhí)行，應(yīng)向各事務(wù)獨(dú)立執(zhí)行一樣，不能相互干擾。一個(gè)正在執(zhí)行的事務(wù)其中間結(jié)果不能為其它事務(wù)所訪問(wèn)。 4）持久性（Durability）： 一旦事務(wù)提交，不論執(zhí)行何種操作或發(fā)生何種故障，都不應(yīng)對(duì)該事務(wù)的執(zhí)行結(jié)果有任何影響。（能恢復(fù)） （5）可串行性（Serializability）：并發(fā)控制正確性的標(biāo)準(zhǔn)用戶程序在邏輯上是正確的，它在串行執(zhí)行時(shí)沒(méi)有問(wèn)題； 當(dāng)多個(gè)事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí)，可以等價(jià)于一個(gè)串行執(zhí)行序列。 3、事務(wù)管理任務(wù) 事務(wù)管理的任務(wù)就是要保證事務(wù)滿足上述性質(zhì)。使事務(wù)不具有上述性質(zhì)的因素可能是： （1）事務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中被強(qiáng)行終止； （2）多個(gè)事務(wù)并行運(yùn)行時(shí)，不同事務(wù)的操作交叉執(zhí)行 因此事物管理又分為兩個(gè)方面： 恢復(fù)：保證事務(wù)在故障時(shí)滿足上述性質(zhì)的技術(shù)。 并發(fā)控制：保證事務(wù)在并發(fā)執(zhí)行時(shí)滿足上述性質(zhì)的技術(shù)。 |
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